JPS5954478A - 金属格子状製品の製法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属格子状製品の製法および製造装置に関し
、並べ寝かした縦材を逐次進めて、横材を各縦材に同時
抵抗溶接する格子組み工程、装置の改善により溶接収縮
による変形を防ぐものである。

第１図に金属格子状製品の一例として、鋼製溝蓋、踏板
の一部を示す。それは厚み３．２〜７ｍｍ、幅１９〜７
５ｍｍの平廻を縦材（ベアリング・バー）１として、図
のように並べ、その上に６〜１０ｍｍ角棒鋼を捩じた物
を横材（クロス・バー）２として載せ、第３図のような
幅広い抵抗溶接（加熱）機上下電極３，４により押込み
溶接したもので、横材２は縦材１の上面から突出しない
よう第２図のように圧入される。第３図の５は溶接変圧
器、６は可撓二次導体、７は上部電極３圧下用流体圧シ
リンダである。

第１，３図のように縦材１を並べ寝かして進め、周知の
横材供給装置、抵抗溶接機へ入った所で横材２を溶接し
送出すことを順次繰尽す。

こうして長尺の製品を溶接組立した後、所要寸法に切断
して市販する。

長さ６〜７ｍの縦材２９〜３４本を並列させ、第４図の
右から順に横材２を溶接しでゆくと、溶接が終った頃に
こは最初に溶接した部分に図のような扇形変形を生じて
おり、これを切捨てねばならない。

この溶接組立による変形の対策として従来行われている
手段は、第５，６図のように縦材１先瑞全部を拘束板８
に図のＷの位置その他でアーク溶接してから、横材２を
溶接し、終了後、アーク溶接部Ｗを破断して拘束板８を
はずす方法と、第７，８図のように溶接によらず櫛歯形
クランプ治具９を用いる方法とが代表的なものである。

いずれも、最もよく変形する部材を予め拘束して変形不
能にするものであるが、前者は一本一本をアーク溶接で
固定する面倒と、アーク溶接部の破断あとを切捨てるか
、きれいに仕上げる面倒がある。両者は重い拘束治具を
操作する面倒と、各寸法ごとに拘束治具を用意して置く
経費の方の問題点がある。

この発明は上述の問題点を解消し、さらにその変形防止
作業を自動化する道を開いたのである。

この発明の基本理念についてまず説明すると、それは縦
材１の先端を完全に拘束、固定するという溶接格子変形
防止法の常識から離脱することから始まる。

一般溶接技術上、変形防止対策は拘束法と逆歪（ひずみ
）法とに大別される。この発明はどちらかといえば後者
の応用に属する。従来の逆歪法は溶接を始める前に予め
部材を溶接変形の逆方向に変形させておく。これに対し
、この発明は溶接作業を始めてから、上記部材変形（逆
歪）を行う点で、従来の常識からはずれている。

即ち、この発明は、縦材１先端部に最初の横材２を溶接
してしまってから、直ちにその横材２に逆歪み彎曲を与
え、さらに、その彎曲付勢力をゆるめず保つことにより
、従来の拘束法に似た効果を後続の横材溶接部に与える
。その状態で縦材１を進め、次々と横材２を溶接した後
、さきの彎曲付勢を解除するのである。従って溶接開始
後の逆歪み付与と、その逆歪付勢力の保持による後続溶
接への拘束効果という二重の新規性をもつ発明であると
いえる。

次に図面を参照して、この発明の構成、実施態様を説明
する。

第９図はこの発明の一実施例装置を示すもので、横材供
給装置の図は略し、抵抗溶接機は上下電極３，４のみ示
す。並べ寝かいた縦材１を逐次進め、図示しない横材供
給装置により横材２をその上面に載せ、上下電極３，４
間に挾圧して各縦材１に同時抵抗溶接する要領、設備は
従来と変わらない。

この発明の製法の特徴とするところは、縦材１先端付近
に最初の横材２を溶接した後、中央付近の縦材１先端又
は横材２中央部に当てた押具１１と横材２両端部に掛け
た爪１２との相対付勢移動により横材２を彎曲させ、こ
の状態を保つて次々と横材を溶接した後、彎曲付勢をや
める事である。

この発明の製造装置の特徴とするところは、溶接位置へ
進入してきた縦材１の先端を、夫々所要位置に停める退
避可能なストッパ１３、溶接した最初の横材２の両端部
を進行方向へ引くように掛ける爪１２と、縦材１先端又
は横材２前面に当たる押具１１とを相対付勢移動させて
その横材２を所要曲率に彎曲させる屈曲装置１４、及び
横材２を彎曲させた爪１２、押具１１を含む屈曲装置１
４を押伸し縦材１先端の移動と共に移動させる移送機構
１５を備える事である。

第９、１０図はこの発明の一実施例装置により、この発
明の製法を実施する説明図である。並べ寝かした縦材１
の先端を上下電極３，４間に進め、夫々の先端を下から
あがったストツパ１３に突き当てゝ停めたところである
。横材２を所要位置に載せている。

ストツパ１３は、この実施例では第１０図でよく分るよ
うに、縦材１の先端を中央のものほど先へ出た位置で停
めるような彎曲凹面をもつものである。凹面の深さαは
横材２に与える逆歪彎曲の深さ（第１２図α）に合わせ
る。

各縦材ｌは下側電極４に載る手前に設けた公知の案内兼
拘束治具１６の櫛目を通つており、ストッパ１３に当っ
て停ったら、治具１６の中心部の可動櫛１４αを付勢移
動して全部の縦材１を同時クランプする。

これで上電極３を圧下、通電して第２図のように圧入溶
接する。ぞして、これから、この発明独特の工程が始ま
る。即ち、上電極３が上昇したら、ストッパー７３は下
げ、拘束治具１６は解放し、台車である駆動機構１５を
電極３，４の方へ進めて、屈曲装置１４の爪１２を、溶
接した横材２の上方へつき出す。それから駆動機構１５
の流体圧シリンダ１７により屈曲装置１４を下げ、第１
１，１３図に示すように爪１２を横材２の両端部に掛け
、また屈曲装置１４の流体圧シリンダ１８により押具１
１を進め、中央付近の縦材１先端がまず最初に当るので
、これを加圧する。この場合、押具１１は単なる矩形板
で、これを押出すと最初は中央の縦材ｌ先端だけを押し
ているが、左右の爪１２が横材２両端部に掛っているた
め横材２が彎曲し、それに溶接された各縦材１が変位し
て第１２図に示すように縦材１先端がすべで押具１１に
当って停まることになる。この時、横材２の彎曲深さが
ストツパ１３のそれにほゞ等しいαとなるのである。縦
材１先端が押具１ｌに当つて停った時、爪１２の力が余
って横材２を曲げないよう、爪７．２を掛ける位置を横
材２が樅材１に溶接された所にするとよい。なお図では
縦材１の数が少いが実際は３０本前後並んでおり、横材
２両端部に掛ける爪１２も夫々腹数個にして、円滑に所
要形状に曲げるのがよい。

屈曲装置１４の爪１２、押具１１は要するに横材２に逆
歪みを与えられゝばよいのであるから、押具１１を横付
２の中央部に当てるとか、あるいは中央部だけでなく、
横材２が所要の彎曲形状になって当り停まるよう横材両
端部にも当る形の押具１１にしてもよい。しかし、最終
的には全部の縦材先端を適当に加圧、固定して変形を防
ぐようにするとよい。

第１２図のように最初の横材２に所要の逆歪み彎曲を与
えたら、その流体圧シリンダ１８の力を抜くことなく、
駆動機構１５のモータｌ９を回し車輪を駆動してレール
２０沿いに移動し、縦材１を一ピツチだけ引出す。ある
いは、従来どおりの縦材１の一ピツチ前進に従動して駆
動機構１５を戻す。そして、次の横材２を溶接する。レ
ール２０は縦材１の送りローラ１０より上方に架設して
いるので、縦利ｌの逐次進行につれ屈曲装置１４、その
駆動機構１５は移動しつゝ最後まで爪１２、押具１１に
よる最初の横材１の逆歪み彎曲の付勢を続けられる。も
つとも、ある程度、横材溶接が進んだら流体圧シリンダ
１８による彎曲付勢を解除してもよい。

流体圧シリンダ１８による最初の横材２の彎曲付勢が解
除されると、二番目以下の横材２の第４図に示すような
歪み傾向（最初の横材２が拘束材の作用をするから弱め
られるが）と均衝して、直線状に戻る。

逆歪みによる溶接変形防止法がすべて、そうであるよう
に、この発明においても逆歪み量を適当に加減する必要
がある。そのため、図の実施例ではストッパ１３の凹み
深さαが異るものを用意して適宣、交換できるようにす
るとか、あるいは屈曲時、両端の縦材１が押具１１に当
る前に適当なところで屈曲を止めるか、屈曲付勢力、つ
まり流体圧シリンダ１８の加圧力を加減して横材２の逆
歪み量（彎曲度）を加成するようにしてもよい。

また従来のようにストツパ１３を直線状にしておき、押
具１１の前面を彎曲させて、その形に構材２を屈曲して
もよく彎曲方法は多様に変化し得る。

縦材１の逐次送りを、屈曲装置１４によりその先端部を
つかんだ駆動機構１５にまかせる事により、上記実施例
なら、その台車部載せた直流モータ１９により、ミニコ
ンピュータ制御で、任意の送りピッチを記憶させ、各種
製品の自由なピッチで横材２を溶接してゆける。

以上、一実施例によって説明したが、この発明の製法は
、この発明の装置によってのみ実施されると限らず、こ
の発明の装置は上記実施例に限定するものでない事は言
うまでもない。ストツパ１３、押具１１、爪１２が前述
のように変化し得るほか、最初の横材２を曲げる屈曲装
置１４の爪と押具の使い方は設計者の公知技術に任せら
れ、その駆動機構についても同様である。

逆歪みは原則として最初の横材に与えるが、場合によつ
ては、第二横材にもある程度の彎曲を与える事もあり得
る。また、第１２図で最初の横材２の彎曲により、縦材
１先端も外側のものが内側へ少し曲っているように画い
ているが、むしろ積極的に縦材１の外側のものを内側へ
少し曲がるよう案内して最初の数本の横材２を溶接する
事は、第４図の変形傾向に対する逆歪法の理にかなうも
のである。

この発明は前述のように、溶接変形防止のための逆歪み
を、従来のように溶接前に行うのでなく、最初の横材を
溶接してから、これを摩曲させ、以後の溶接による歪み
と均衝させる新しい手法を開いた。また、その最初の横
材を彎曲させた付勢力を保持したまゝ以後の溶接を進め
る事により、逆歪みさせた部材が拘束部材の働きをして
、拘束による変形防止法を加味した逆歪み法という新し
い方式となった。

具体的には最初に溶接した横材の両端部に爪を掛け、縦
材先瑞又は横材中央部に押具を当てて横材を、縦材を付
けた状態で彎曲させるのであるから、従来の組立設備を
活用し屈曲装置、駆動機構を加えるだけで済んだ。もし
縦材、横材夫々に適当な逆歪みを与え、これを溶接設備
に入れて溶接する場合の設備と技術的問題を考えれば、
この発明の簡便さが分る。そして、そのような構成でち
るから自動化に好適な装置となり、従来、溶接開始まで
の歪防止段取り作業に時間、労幻な費していたのが大幅
に軽減されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属格子状製品の一例説明図、第２図はその溶
接部説明図、第３図は同じく溶接設備の正面説明図、第
４図は溶接組立した格子状製品の溶接変形説明用平面図
、第５，６図は従来の溶接変形防止方法説明用平面図と
立面図、第７．８図は同じく別の防止方法説明用平面図
と立面図、第９，１０図はこの発明装置一実施例の立面
図と平面図、第１１、１２図は上記実施例により材料に
逆歪みを与える直前と直後の平面図、第１３図は同じく
逆歪み用屈曲装置一実施例の立面図である。 １１・・・押具、１２・・・爪、１３・・・ストツパ、
１４・・・屈曲装置、１５・・・駆動機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）並べ寝かした縦材を逐次進めて、横材を各縦材に
   同時抵抗溶接する組立工程において、縦材先端付近に横
   材を溶接した後、中央付近の縦材先端又は横材中火部に
   当てた押具と上記横材両端部に掛けた爪との相対付勢移
   動によりこの横材を彎曲させ、この状態を保つて次々と
   横材を溶接した後、上記彎曲付勢をやめる事を特徴とす
   る金属格子状製品の製法。
2. （２）並べ寝かした縦材を逐次進めて横材供給装置、抵
   抗溶接機により横材を各縦材に次々と溶接する組立装置
   において、 溶接位置へ進入してきた縦材の先端を、夫々所要位置に
   停める退避可能なストッパと、溶接した最初の横材の両
   瑞部を仏行方向へ引くように掛ける爪と、縦材先端又は
   横材前面に当る押具とを相対付勢移動させてその横材を
   所要曲率に彎曲させる屈曲装置と、横材を彎曲させた上
   記爪、押具を含む屈曲装置を操作し縦材先端の移動と共
   に移動させる駆動機構とを備えることを特徴とする金属
   格子状製品の製造装置。